قصة إختراع المصباح الكهربائي History lamp

إنه ومما لا شك فيه أن المصباح الكهربائي الأول كان تتويجاً حضارياً لجهود الإنسان في سعيه لحياة أفضل . وقد عم خلال المئة عام الماضي الضوء الاصطناعي مختلف أصقاع الكرة الأرضية كما ظهرت منابع جديدة للضوء ونسي العالم أن المصباح المعروف بمصباح أديسون لم يحمل معه الضوء فقط وإنما  شكل نقطة تحول في تاريخ الحضارة التي ما نزال ننهل من معينها حتى يومنا هذا.

من المعروف أن الشمس هي أكبر وأقدم مصباح في الكون ولما شعر الإنسان بأن النهار لا يكفيه وشعر بوحشة الليل ولهذا السبب بحث الإنسان منذ القدم عن منبع ضوئية اصطناعية تسمح له بممارسة نشاطه رغم حلول الظلام . وحتى وقت متأخر كانت جميع المنابع تعتمد على أحد أنواع المشاعل أما الآن فقد اختفت المشاعل والشموع والمصابيح الزيتية في معظم دول العالم إلى حد كبير ليحل محلها ما يعرف بالمصباح الكهربائي ، فالكهرباء تقدم مصدراً دائماً لضوء صاف ، براق ، خال من الدخان والأبخرة والروائح . وبواسطة البطاريات نحصل على منبع مأمون في الرحلات والنزهات.

وهناك عدة أنواع من المصابيح الضوئية الكهربائية فمنها ما هو متوهج يطلق الضوء عن طريق تسخين السلك إلى درجة التوهج ، بينما تولد مصابيح أخرى الضوء من البخار أو الغاز عندما يمر فيه التيار ومنها ما يولد الضوء عندما تقفز الكهرباء ذات الجهد"الفلطية" العالي عبر المسافة بين القطبين .

هذا ولقد خاض الإنسان ملحمة طويلة استمرت لعشرات الآلاف من السنين ليقهر الظلام . إذ بدأ في بادئ الأمر باستخدام النار كوسيلة للتدفئة والإنارة بعد ذلك ملئ الأصداف والحجارة المجوفة بالنفط أو الدهن وكان ذلك في العصر الحجري ، وقبل 4000 سنة قبل الميلاد دلت عمليات التنقيب التي أجريت في مصر استخدام مصابيح النفط المذهبة ، وقبل 1000 عام قبل الميلاد استعمل الإنسان ما يعرف بمصابيح الطبق المفتوح ،واستمرت عملية التطوير تلك إلى حين استخدام الشموع وذلك قبل الميلاد بحوالي 500 عام .

وفي عام 1784 اخترع الكيميائي السويسري ( ايميه ارغاند ) مصباح ذا فتيلة أنبوبية وركب عليها مدخنة من أجل توجيه الهواء نحو الشعلة وبالتالي زيادة فعالية المصباح الزيتي المستخدم في العصر الحجري ، وفي عام 1799 سجلت أول براءة اختراع في باريس لمصباح يعمل على حرق الغاز ، وفي عام 1842 ظهرت المحاولة الأولى لاستخدام مصابيح القوس الكهربائي لإنارة مدينة باريس.

وفي 1859 تم اكتشاف النفط في الولايات المتحدة وبالتالي اتبع ذلك انتشار واسع لما يعرف بمصابيح الزيت وظهر أول مصباح كهربائي متوهج ذي فتيلة من الفحم في عام 1878 على يد الكيميائي ( جوزيف شوان ) بعدها وعلى يد الأمريكي (أديسون ) من صنع المصباح المتوهج المفرغ ذي الفتيل من الكربون والذي يعمل لعدة أيام بلياليها دون أن يحترق ، وفي عام1902 ظهر المصباح الكهربائي المتوهج ذي الفتيلة المصنوعة من الأوسميوم بعد ذلك استعمل التجستن   ذلك في عام 1907، وفي عام 1910 أعلن عن التوصل إلى أول أنابيب زجاجية يمكن فيها تحقيق إفراغ الغاز باستعمال الفلطية العالية وقد استخدمت بكثرة في ميدان الدعاية والإعلان.

بعدها استخدمت الفتائل الملفوفة في المصابيح المتوهجة وملئت بغاز الأرغون الخامل وفي عام 1932 تم صناعة أول مصباح مملوء ببخار الضغط المنخفض وكذلك المصباح المملوء ببخار الزئبق والذي يستخدم بكثرة في إنارة الشوارع وفي عام 1939 صنع مصباح الفلوريسنت ذات الشكل الأنبوبي والضوء الأبيض البراق والذي يستخدم في إنارة المكاتب والمدارس والقاعات العامة ، وفي عام 1951 ظهرت مصابيح الكسينون الذي يستخدم في الملاعب والساحات العامة،وفي عام 1959 ظهرت مصابيح التنجستن مع إضافة مادة هالوجينية كاليود في الحوجلة الزجاجية للمصباح ويستخدم بشكل واسع في مصابيح السيارات.

لنعود الآن إلى العام 1878م انكب أديسون على العمل في مختبره يحدوه الأمل في التوصل إلى المصباح الكهربائي ،آنذاك شاع خبر أن أديسون يريد إضاءة العالم، وبدأت الصحف بنشر الخبر وكان تعليقها هو أن الأمر هذا فوق طاقة البشر ، لكن أديسون استمر بالعمل مع ( 40 ) عاملاً ليل نهار في ( مينلوبارك ) و يبذلون جهدهم في سبيل تحقيق الهدف الذي يعتقد العلم استحالة الوصول إليه.

وتركز البحث على إيجاد سلك حراري يشتغل وقتاً طويلاً وجربوا لأجل ذلك المعادن واحداً بعد الآخر دون جدوى ، واصبح المعمل في ( مينلوبارك ) كخلية النحل ، تدب فيه الحركة والنشاط . وفي أبريل عام 1879م جرب أديسون الكربون في كرة زجاجية مفرغة ليتخلص من الأوكسجين الموجود في الهواء . ومع أنه استخدم أفضل المفرغات وكل المعادن إلا أنه وجد نفسه بعيداً عن الهدف المطلوب .في عام 1879 وبالتحديد في 21 أكتوبر تنفس أديسون الصعداء ، حيث وضع قطعة من خيوط القطن المكربن داخل الكرة الزجاجية ثم فرغ الهواء ولما تمت التوصيلات اللازمة استدعى أديسون العمال ليشاهدوا التجربة ، ثم أدير التيار الكهربائي فتوهج الفتيل، وحبس الجميع أنفاسهم وهم يتوقعون لهذه التجربة مصير سابقاتها وهم يتوقعون أن الفتيل سيحترق في أي لحظة ولكن الضوء استمر ساطعاً في ثبات . عشر دقائق ،عشرون دقيقة ، نصف ساعة ، ثم ساعة … ساعات تلو ساعات والكل شاخصون إلى هذا الضوء .

وبعد انقضاء أربعين ساعة بدقائقها أو أكثر بقليل وصل المصباح لحد النهاية و بذا اخترع أديسون المصباح الكهربائي المتوهج ولم يهدأ بال أديسون لكنه استمر في العمل محاولاً إثبات صلاحية مصباحه في المجال التجاري باحثاً عن أفضل أنواع الفتيل . وقد تبين في النهاية أن الخيزران الياباني هو أفضل مادة لهذه الغاية فجهز منه أسلاك الحرارية تكفي لصناعة ملايين المصابيح الكهربائي .

وأصبح ( أديسون ) منشغلاً أكثر من أي وقت آخر بتسويق مصابيحه ومن أجل ذلك كان عليه بناء محطات لتوليد الكهرباء ومن ثم استطاع صناعة البريز والمفتاح الكهربائي والمولد والبطارية والفاصمة المنصهرة ( فيوز).

كان المصباح الكهربائي حجر الأساس إلى ثورة الكهرباء التي نعيش في أحضانها حتى اليوم . وقد سعى أديسون إلى بناء محطات لتوليد الكهربا وتوزيعها على البيوت لاستخدامها في إنارة مصباحه، والطريف في الأمر أن المحطة الأولى بنيت في بريطانيا وعرفت باسم محطة هولبورن فيادلت المركزية وقد تم افتتحها رسمياً في 13-يناير

1882م لإمداد عدة شوارع ومباني قريبة بالكهرباء وقد تم بناء العديد من محطات توليد الطاقة وكلها اعتمدت في نشأتها على المصباح الكهربائي  واستمرت عملية بناء محطات توليد الطاقة الكهربائية ولم يكن محركها الرئيسي المصباح الكهربائي وإنما العناصر الإلكترونية ، وفي الدول النامية تم بناء محطات عديدة وشهد  الشرق الأوسط تقدم في صناعة الألمنيوم والنحاس المتطورة المادة الأساسية لصناعة الكبلات الكهربائية المحلية وهذه ضرورة من أجل أي مشروع كهربائي.

ورغم كل التطور الذي شهده عالم الإضاءة فإن المصباح الكهربائي المتوهج ما زال يعد حتى اليوم المنبع الرئيسي والأكثر شعبية للضوء الاصطناعي في العلم لرخص ثمنه وصغر حجمه .وفي الوقت الحاضر يصنع أكثر من 1500 نوع  للمصابيح المتوهجة وقدر ما يطرح في الأسواق بمليارات المصابيح .ويصنع فتيل المصباح المتوهج الحالي من التجستن بدلاً من الفحمية .

ومن المعروف أن هذا المصباح يعمل بمجرد تطبيق فلطية بين قطبيه وهذه الميزة لا تتوفر في العديد من المصابيح الأخرى ولذلك يستخدم هذا النوع في الكثير من التطبيقات من أشهرها الضوء والصوت التي انتشر بشكل واسع في كثير من الأماكن السياحية والأعمال المسرحية ومن المميزات الأخرى للمصباح الكهربائي إمكانية إشعاله مباشرة بعد إطفائه ، ولا يحتاج إلى مكثف أو مقلع أو ملف خانق .

ومن مساوئ هذا المصباح هو اعتماده على تسخين الفتيلة للحصول على الضوء بالتالي تصرف كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية للتسخين ولا يستفاد إلا من 10% من هذه القدرة لتوليد الضوء ولهذا فإن المصابيح المتوهجة أقل اقتصادية من جميع أنواع المصابيح .يضاف إلى ذلك إشعاع كمية من الحرارة داخل المكان الذي تستعمل فيه وبالتالي زيادة الجهد الحراري على أجهزة التكيف ولا بد في هذه الحالة اللجوء إلى مصابيح الفلوريسنت الأنبوبية.

ومن هذا المنطلق تسعى الدول للترويج لهذا النوع من اللمبات من أجل توفير أكثر من نصف الطاقة المستهلكة في الإنارة . وقد سعى العلماء لصناعة مصباح كهربائي جديد له محاسن المصباح المتوهج ولا يعاني من كثيراً من مساوئه وهو مصباح التنجستن – هالوجين . ويتميز هذا المصباح بكفاءة عالية وكذلك عمره أطول (حوالي 2000 ساعة عمل).

سجل توماس أديسون (( 1093براءة اختراع )) ومازال هذا الرقم هو الرقم القياسي المسجَّل لدى مكتب براءات الاختراع في الولايات المتحدة الأمريكية حتى الآن.

إن هذه الابتكارات المدهشة دليل على أرفع نماذج العبقرية ويتفق مع هذا الكلام كل الذين درسوا ظاهرة الإبداع أو ظاهرة التأثير في مسيرة التاريخ البشري ، فالعالم الأمريكي مايكل هارت في كتابه (المائة الأوائل) قد جعل توماس أديسون في المرتبة الثالثة (3) بين أكثر العظماء تأثيراً على الحضارة الإنسانية منذ بدايتها حتى الآن...

والمؤرخون للتاريخ البشري يعتبرون أن التقدم التكنولوجي مرَّ بثلاث مراحل رئيسية كبرى :

وقد مثل ظهور الآلات البخارية المرحلة الأولى كما أن اختراعات أديسون وظهور عصر الكهرباء على يديه مثل المرحلة الثانية أما المرحلة الثالثة من المراحل الإنسانية للتطور التكنولوجي فقد بدأت بظهور النظرية الإلكترونية للمادة...

كان توماس أديسون سابقاً لعصره لذلك لقي الكثير من السخرية حين أعلن بداية عصر الكهرباء وانتهاء عصر الأتاريك والسُّرج والظلام، ولم يكن التسفيه مقصوراً على العامة وإنما جاءت السخرية من الذين يعملون في مجال الاختراع من أمثال الألماني سيمنز الذي استبعد النجاح في هذا المجال ولكن ما كادت الإضاءة تعم نيويورك ومدناً أمريكية أخرى حتى التهب حماس سيمنز لجعل الإضاءة حقيقة واقعة في ألمانيا..  

بعد تجارب عديدة.. ومحاولات مستمرة.. خاصة بعد اختراعه للمصباح الكهربائي.. وحرصاً منه ان تصبح الكهرباء نعمة دائمة وشاملة لكل بني الإنسان في كل زمانٍ ومكان.. قام المخترع العبقري الشاب «توماس اديسون» في الرابع من شهر سبتمبر عام 1882م. بإدارة المفتاح الرئيسي لشبكة كهربائية شبه عامة.. حيث أضُيء أربعمائة مصباح كهربائي بوقت واحد..ليتحول بعد ذلك ليل الامريكيين إلى نهار.. ولتعم نعمة الكهرباء كل الولايات الامريكية ثم بقية دول وشعوب العالم كل على مدى قدراته واستعدادته النفسية والعقلية وامكاناته المادية والمعنوية.

لقد وضع أديسون ـ كما يقول لارسن (( أُسس الطريقة العلمية لإمداد المنازل بالكهرباء وسمعت أوروبا بهذا الحدث العظيم فأقبل المهندسون عبر المحيط الأطلنطي من أوروبا لمشاهدة تلك الأعجوبة الجديدة ومنذ اليوم الذي بدأت فيه مصابيح أديسون في التوهج تهافت العالم على الكهرباء))  ، فكان نجاحه المذهل بداية لعصر جديد زاخر بالإشعاع والتوهج واتساع وسائل الحياة...

ليس هذا فحسب بل كانت معامل أديسون ومختبراته وشركته مكاناً رائعاً لاستنبات المواهب وتدريب المهارات فتخرَّج على يديه كثير من ذوي الابتكار والمهارة، وكان من بينهم المخترع الصربي الشهير نقولا تيسلا الذي ابتكر التيار الكهربائي المتردد وصار ينافس أديسون لذلك كان مقرراً منحهما معاً جائزة نوبل للفيزياء عام 1915غير أن أديسون رفض تقاسم الجائزة مع تيسلا فحجبت عنهما معاً.

اجرى اديسون الف تجربة فاشلة قبل الحصول على مصباح حقيقى ...وكان تعليقه فى كل مرة ...هذا عظيم .. لقد اثبتنا ان هذه ايضا وسيلة فاشلة فى الوصول للإختراع الذى نحلم به ...قالها الف مرة ولم يتوقف ..ولم يمل ...ولم يحبط .....

إن توماس اديسون الذى مات فى الرابعة والثمانين  من عمره ، كان مؤسس التطور الحديث الذى نعيشه ...... واذا كان العالم يذكره على انه مخترع المصباح الكهربائى فإن البطارية الجافة وماكينة السينما المتحركة ليستا بأقل منها اهمية .....نقول ذلك عنه لعلنا نتعلم منه ... 

تعتبر قصة توماس أديسون من أروع قصص العصامية والكفاح وفيها دروس باهرة ودلالات كبيرة كافية بأن تبرهن على أن الإنسان النبيه إذا توقد اهتمامه فإنه قادرعلى تعليم نفسه بنفسه والوصول إلى أرفع الذُّرى في العلم والابتكار فأديسون يوصف بأنه عالم عظيم ومخترع باهر وهو يأتي دائماً في الكتابات المعاصرة في طليعة عظماء التاريخ ومن أشدهم تأثيراً على الحياة الإنسانية.

كان توماس أديسون يقوم بألف تجربة قبل أن يكتشف أو يخترع شيئاً وعندها يقول له زميله : أخيراً نجحت في المحاولة الألف...!؟، فيرد أديسون قائلاً: بل نجحت من أول محاولة، فقد اكتشفت أن هناك 999 طريقة لا تؤدي إلى الهدف المنشود.